JPH01237087A - バイメタルの製造方法 - Google Patents
バイメタルの製造方法Info
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- JPH01237087A JPH01237087A JP6222988A JP6222988A JPH01237087A JP H01237087 A JPH01237087 A JP H01237087A JP 6222988 A JP6222988 A JP 6222988A JP 6222988 A JP6222988 A JP 6222988A JP H01237087 A JPH01237087 A JP H01237087A
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Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、圧延圧接法によるバイメタルの製造方法の改
良に関するものである。
良に関するものである。
［従来の技術と問題点］
バイメタルは、例えばインバーと称されるＦａ−３６％
Ｎｉ合金を低膨張側素材とし、これに例えばＭｎ−１８
％Ｃｕ合金などを高膨張側素材として両者を接合させ、
画素材の熱膨張差により生ずるわん面変位を利用して電
気接点の自動的オン−オフなどを行なわせるものである
。
Ｎｉ合金を低膨張側素材とし、これに例えばＭｎ−１８
％Ｃｕ合金などを高膨張側素材として両者を接合させ、
画素材の熱膨張差により生ずるわん面変位を利用して電
気接点の自動的オン−オフなどを行なわせるものである
。
上記のようなバイメタルをＩｉ！遣するもっとも一般的
な方法は圧延圧接法によるものであり、例えば第４図に
その概略を示す、低膨張素材１および高膨張素材２の圧
接面をワイヤブラシ１２により研磨して表面活性化処理
し、ワークロール１０゜１０およびバッファ・ツブロー
ル１１．１１よりなる圧延ロールにより圧延圧接しバイ
メタル３を得る。この圧接には通常圧延率にして６０％
以上の強加工が必要であり、この高圧下刃により加工熱
が発生し、その加工熱により素材は少なくとも２００℃
程度に発熱する。この加工熱は、当然素材に熱膨張を生
じさせるが、圧接する低膨張素材１と高膨張素材２では
熱膨張量に大きな差異かあり、その時の加工熱による熱
膨張差の状態でバイメタル３に圧接される。ロールによ
る圧延後はバイメタル３は冷却し常温近くまで温度低下
する。
な方法は圧延圧接法によるものであり、例えば第４図に
その概略を示す、低膨張素材１および高膨張素材２の圧
接面をワイヤブラシ１２により研磨して表面活性化処理
し、ワークロール１０゜１０およびバッファ・ツブロー
ル１１．１１よりなる圧延ロールにより圧延圧接しバイ
メタル３を得る。この圧接には通常圧延率にして６０％
以上の強加工が必要であり、この高圧下刃により加工熱
が発生し、その加工熱により素材は少なくとも２００℃
程度に発熱する。この加工熱は、当然素材に熱膨張を生
じさせるが、圧接する低膨張素材１と高膨張素材２では
熱膨張量に大きな差異かあり、その時の加工熱による熱
膨張差の状態でバイメタル３に圧接される。ロールによ
る圧延後はバイメタル３は冷却し常温近くまで温度低下
する。
この際に素材は熱収縮するが、高膨張素材２は当然より
大きな収縮を起し、圧延後のバイメタル３には第４図に
示すような高膨張素材２側への反りが発生ずる。この反
りは長手方向には第４図に示すようなカーリング状の反
りとなる半面、第５図に示すように巾方向に対しても高
膨張素材２を内側とする反り（一般に樋と俗称される）
が発生ずる。
大きな収縮を起し、圧延後のバイメタル３には第４図に
示すような高膨張素材２側への反りが発生ずる。この反
りは長手方向には第４図に示すようなカーリング状の反
りとなる半面、第５図に示すように巾方向に対しても高
膨張素材２を内側とする反り（一般に樋と俗称される）
が発生ずる。
このような反りの発生はバイメタルの品質を劣化させる
ものであり、その後の矯正圧延により平坦に修正する作
業が行なわれるが、板厚が０．５圓以下になるといった
ん発生した反りを矯正することは非常に困難あるいは不
可能に近いのが実情である。
ものであり、その後の矯正圧延により平坦に修正する作
業が行なわれるが、板厚が０．５圓以下になるといった
ん発生した反りを矯正することは非常に困難あるいは不
可能に近いのが実情である。
［発明の目的］
本発明は、上記したような従来技術の有する欠点を解消
し、圧延の際の加工熱による反りの発生を大中に低減せ
しめ、製品の格段の高品質化を達成可能な新規なバイメ
タルの製造方法を提供しようとするものである。
し、圧延の際の加工熱による反りの発生を大中に低減せ
しめ、製品の格段の高品質化を達成可能な新規なバイメ
タルの製造方法を提供しようとするものである。
［発明の概要］
本発明は、熱心張係数に大きな差のある素材を圧延圧接
するに当り、予め低膨張側素材を加熱しておくかあるい
は高膨張側素材を冷却しておくかして、圧延前の低膨張
素材の方が高温となるような温度差を与えておき、圧延
されたのち共に常温まで冷却された状態で画素材の熱収
縮量がほぼ近接し合った収縮量となるようにしたことに
あり、これによって圧接後の画素材の収縮量を均衡せし
め、熱収縮量の差によって生ずる前記反りの発生を解消
せしめるものである。
するに当り、予め低膨張側素材を加熱しておくかあるい
は高膨張側素材を冷却しておくかして、圧延前の低膨張
素材の方が高温となるような温度差を与えておき、圧延
されたのち共に常温まで冷却された状態で画素材の熱収
縮量がほぼ近接し合った収縮量となるようにしたことに
あり、これによって圧接後の画素材の収縮量を均衡せし
め、熱収縮量の差によって生ずる前記反りの発生を解消
せしめるものである。
［実施例］
以下に、本発明について実施例図面を参照し説明する。
第１および２図は、本発明に係る製造方法の２様の実施
態様を示すものであり、前記第４図と同一符号は同一構
成を示す。
態様を示すものであり、前記第４図と同一符号は同一構
成を示す。
低Ｉ！１ｊｖｉ素材１および高膨張素材２の圧接面をワ
イヤブラシ１２で処理し、ワークロール１０゜１０およ
びパックアラグロール１１．１１よりなる圧延ロールに
より圧延率６０％以上に圧延する。
イヤブラシ１２で処理し、ワークロール１０゜１０およ
びパックアラグロール１１．１１よりなる圧延ロールに
より圧延率６０％以上に圧延する。
この圧延に先立って、第１図に示すように低ＷＢ張素材
１のみを加熱装置１３内に通過させ、低膨張素材１を予
め加熱しておく、この加熱により低膨張素材１は圧延前
に然るべき熱膨張を生じており、その熱、膨張のまま圧
延ロールにより圧下されて圧接される。この際圧延によ
る加工熱で高膨張素材２ら温度上昇し膨張するが、その
熱膨張量と前記低膨張素材１を予め加熱したことにより
生じた熱１！Ｉｊ張厘とが均衡し、バイメタルに圧延後
常温に冷却された際には画素材の熱膨張量が均衡し合い
前記従来例にみられたような反りの発生は大［１１に低
減され、長平方向に真直ぐであるのみならず第３図に示
すように［１」方向にも平坦な品質良好なバイメタル３
を得ることができる。
１のみを加熱装置１３内に通過させ、低膨張素材１を予
め加熱しておく、この加熱により低膨張素材１は圧延前
に然るべき熱膨張を生じており、その熱、膨張のまま圧
延ロールにより圧下されて圧接される。この際圧延によ
る加工熱で高膨張素材２ら温度上昇し膨張するが、その
熱膨張量と前記低膨張素材１を予め加熱したことにより
生じた熱１！Ｉｊ張厘とが均衡し、バイメタルに圧延後
常温に冷却された際には画素材の熱膨張量が均衡し合い
前記従来例にみられたような反りの発生は大［１１に低
減され、長平方向に真直ぐであるのみならず第３図に示
すように［１」方向にも平坦な品質良好なバイメタル３
を得ることができる。
本発明においては、上記のように加工熱により温度り昇
した際に熱膨張量の小さい低膨張素材１を予め加熱して
高膨張素材２よりも高温となるように温度差を与えてお
くものであるが、前記の通り圧延による加工熱は２００
℃程度に達するから少なくともこの温度近隣の高温に加
熱しておく必要がある。しかしながら、Ｆｅ−３６％Ｎ
ｉ合金を例にとると、加熱によりその表面温度が２２０
〜２３０℃程度になった場合に淡い麦藁色の表面酸化膜
が生成する。この酸化皮膜はその後の圧接を大きく妨げ
、バイメタルとして接合させることが不可能となる。
した際に熱膨張量の小さい低膨張素材１を予め加熱して
高膨張素材２よりも高温となるように温度差を与えてお
くものであるが、前記の通り圧延による加工熱は２００
℃程度に達するから少なくともこの温度近隣の高温に加
熱しておく必要がある。しかしながら、Ｆｅ−３６％Ｎ
ｉ合金を例にとると、加熱によりその表面温度が２２０
〜２３０℃程度になった場合に淡い麦藁色の表面酸化膜
が生成する。この酸化皮膜はその後の圧接を大きく妨げ
、バイメタルとして接合させることが不可能となる。
従って、低膨張素材の加熱は、とくに不活性ガスないし
還元性ガス雰囲気下での圧延を行なわない限り２２０
”Ｃ以上とならない範囲での加熱が要請される。故に、
上記２２０℃を越える加熱による温度差の設定が必要と
なったような場合には、低ｉ張素材ｌの加熱に代えて高
膨張素材２を冷却してやればよい。
還元性ガス雰囲気下での圧延を行なわない限り２２０
”Ｃ以上とならない範囲での加熱が要請される。故に、
上記２２０℃を越える加熱による温度差の設定が必要と
なったような場合には、低ｉ張素材ｌの加熱に代えて高
膨張素材２を冷却してやればよい。
第２図は、上記のようにして低膨張素材１の加熱装置１
３による加熱と、高膨張素材２の冷却装置１４による冷
却の両方を実施し、画素材により大きな温度差を与えて
おいてバイメタル３に圧延圧接する場合を示すものであ
る。このように加熱および冷却を共に実施することによ
り使用される素材相互にとって必要な温度差を自在にか
つ大巾に設定することができ、圧延後の反りの発生防止
上における最適条件をもって圧延圧接を行なうことがで
きるものである。
３による加熱と、高膨張素材２の冷却装置１４による冷
却の両方を実施し、画素材により大きな温度差を与えて
おいてバイメタル３に圧延圧接する場合を示すものであ
る。このように加熱および冷却を共に実施することによ
り使用される素材相互にとって必要な温度差を自在にか
つ大巾に設定することができ、圧延後の反りの発生防止
上における最適条件をもって圧延圧接を行なうことがで
きるものである。
実施例１
ワークロール径１８０ｍバックアップロール径４００間
の４段圧延機を用い、１．０ｍ’Ｘ１５０間 のＦｅ−
３６％合金条と１．Ｏｍｔｘ１５０＋＋ｕｅ のＭｎ
−１ｓ％Ｃｕ合金条とを圧延圧接した。ワイヤブラシ研
磨後圧延に先立って低膨張材料であるＦｅ−３６％Ｎｉ
合金条のみを電気炉加熱し、表面温度を１８０℃に設定
しておいて圧延率６０％で圧延した。この圧延したバイ
メタルの板反りは、曲率半径で２ｍであり従来の１１５
以下に改善できた。
の４段圧延機を用い、１．０ｍ’Ｘ１５０間 のＦｅ−
３６％合金条と１．Ｏｍｔｘ１５０＋＋ｕｅ のＭｎ
−１ｓ％Ｃｕ合金条とを圧延圧接した。ワイヤブラシ研
磨後圧延に先立って低膨張材料であるＦｅ−３６％Ｎｉ
合金条のみを電気炉加熱し、表面温度を１８０℃に設定
しておいて圧延率６０％で圧延した。この圧延したバイ
メタルの板反りは、曲率半径で２ｍであり従来の１１５
以下に改善できた。
実施例２
ワークロール径１８０ｍバックアップロール径４００１
ＩＩＩの４段圧延機を用い、低ＷＢ張材として１．０Ｉ
ＩＩｌｔｘｉ ５０ｍ のＦａ−３６％Ｎｉ合金条を
電気炉で加熱し表面温度を２１０℃に設定する一方、高
膨張側材料として １．０ｍ＋ｔＸ１５０ｍ のＭｎ １８％ｃｕ合金
条をドライアイス封入することにより表面温度を一１０
℃に設定して圧延圧接した。この時の圧延率は６０％で
あったが、圧延圧接後のバイメタルの板反りは曲率半径
で５ｍとなり従来の１／７以下に改善できた。
ＩＩＩの４段圧延機を用い、低ＷＢ張材として１．０Ｉ
ＩＩｌｔｘｉ ５０ｍ のＦａ−３６％Ｎｉ合金条を
電気炉で加熱し表面温度を２１０℃に設定する一方、高
膨張側材料として １．０ｍ＋ｔＸ１５０ｍ のＭｎ １８％ｃｕ合金
条をドライアイス封入することにより表面温度を一１０
℃に設定して圧延圧接した。この時の圧延率は６０％で
あったが、圧延圧接後のバイメタルの板反りは曲率半径
で５ｍとなり従来の１／７以下に改善できた。
実施例３
実施例１と同様の４段圧延機を使用し、同じく低膨張材
としてＦｏ−３６％Ｎｉ合金および高膨張材としてＭｎ
−１８％ＣＵ合金条を用い、前記低膨張材をＨ２雰囲気
中１０５０℃で数分間加熱したのち冷却し、表面温度を
２００℃に設定して直ちに圧延率５０％で圧延圧接を行
なった。この圧延圧接後のバイメタルの板反りは曲率半
径４ｍであり、従来の１／６以下に改善できた。これを
別の工程で０．２０−厚さに仕上圧延しなところ板反り
を従来の１１５以下に改善でき板中方向の１１１反りも
１／３以下に改善できた。
としてＦｏ−３６％Ｎｉ合金および高膨張材としてＭｎ
−１８％ＣＵ合金条を用い、前記低膨張材をＨ２雰囲気
中１０５０℃で数分間加熱したのち冷却し、表面温度を
２００℃に設定して直ちに圧延率５０％で圧延圧接を行
なった。この圧延圧接後のバイメタルの板反りは曲率半
径４ｍであり、従来の１／６以下に改善できた。これを
別の工程で０．２０−厚さに仕上圧延しなところ板反り
を従来の１１５以下に改善でき板中方向の１１１反りも
１／３以下に改善できた。
以上の実施例においては、高膨張材としてＭｎ−１８％
Ｃｕ合金を例示説明したが他にＭｎ −Ｃｕ−Ｎｉ合金
、Ｆｅ −Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ −Ｎｒ −Ｍｎ合金
などに対しても適宜応用は可能であり、低膨張材として
もＦｏ−３６％Ｎ＋合金の他にＦａ−４２％Ｎ１合金な
どにも応用することが可能である。
Ｃｕ合金を例示説明したが他にＭｎ −Ｃｕ−Ｎｉ合金
、Ｆｅ −Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ −Ｎｒ −Ｍｎ合金
などに対しても適宜応用は可能であり、低膨張材として
もＦｏ−３６％Ｎ＋合金の他にＦａ−４２％Ｎ１合金な
どにも応用することが可能である。
そしてまた、上記実施例では２層材のバイメタルについ
て適用する例を示したが、中間層にＣｕまたはＣｕ合金
あるいは耐熱Ｃｕ合金（例えばＣｕ−０，１％Ｚ「合金
）などを介在せしめた３層構造のトリメタルに対しても
応用可能であることは勿論である。
て適用する例を示したが、中間層にＣｕまたはＣｕ合金
あるいは耐熱Ｃｕ合金（例えばＣｕ−０，１％Ｚ「合金
）などを介在せしめた３層構造のトリメタルに対しても
応用可能であることは勿論である。
［発明の効果］
以上の通り、本発明に係る！Ｉ！！！遣方法によれば、
つぎのようなすぐれた効果を奏することができる。
つぎのようなすぐれた効果を奏することができる。
（１）圧接加工後の高膨張材の熱収縮量に対して低膨張
材の熱収縮量をほぼ同程度とすることができ、従来と比
救して板反りを１／７以下に改善でき、まな板巾方向の
中反りを１／３以下に改善できる。
材の熱収縮量をほぼ同程度とすることができ、従来と比
救して板反りを１／７以下に改善でき、まな板巾方向の
中反りを１／３以下に改善できる。
（２）従来の圧延機を使用し、単純な加熱装置を付加す
るのみで板反りのない平坦なバイメタルを製造すること
ができるものであり、そのための経済的負担増はきわめ
て小さい。
るのみで板反りのない平坦なバイメタルを製造すること
ができるものであり、そのための経済的負担増はきわめ
て小さい。
（３）圧延圧接後に特殊圧延あるいは強度の矯正圧延な
どを必要としないから、製造ライン全体を簡易化でき、
能率向上と原価低減を達成することができる。
どを必要としないから、製造ライン全体を簡易化でき、
能率向上と原価低減を達成することができる。
第１および２図は本発明に係る製造方法の２様の実施態
様を示す説明図、第３図は本発明に係る方法で圧延圧接
したバイメタルの横断面図、第４図は従来の製造状況を
示す説明図、第５図は従来方法により製造したバイメタ
ルの横断面図である。 １：低膨張素材、 ２：高膨張素材、 ３：バイメタル、 １０：ワークＶ７−ル、 １１：バックアップロール、 １２：ワイヤブラシ、 １３二加熱装置、 １４：冷却装置。 代理人 弁理士 佐 藤 不二雄 第１図 第２図
様を示す説明図、第３図は本発明に係る方法で圧延圧接
したバイメタルの横断面図、第４図は従来の製造状況を
示す説明図、第５図は従来方法により製造したバイメタ
ルの横断面図である。 １：低膨張素材、 ２：高膨張素材、 ３：バイメタル、 １０：ワークＶ７−ル、 １１：バックアップロール、 １２：ワイヤブラシ、 １３二加熱装置、 １４：冷却装置。 代理人 弁理士 佐 藤 不二雄 第１図 第２図
Claims (3)
- （１）熱膨張差の大きい素材を重ね合せ圧延圧接するに
際し、低膨張側の素材を加熱し、高膨張側の素材の温度
よりも高くしておいて圧延圧接するバイメタルの製造方
法。 - （２）熱膨張差の大きい素材を重ね合せ圧延圧接するに
際し、高膨張側の素材を冷却し、低膨張側の素材の温度
よりも低しておいて圧延圧接するバイメタルの製造方法
。 - （３）低膨張側の素材の温度が２２０℃以上とならない
範囲で高膨張側素材との温度差を設定する請求項１また
は２記載のバイメタルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6222988A JPH01237087A (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | バイメタルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6222988A JPH01237087A (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | バイメタルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01237087A true JPH01237087A (ja) | 1989-09-21 |
Family
ID=13194121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6222988A Pending JPH01237087A (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | バイメタルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01237087A (ja) |
-
1988
- 1988-03-16 JP JP6222988A patent/JPH01237087A/ja active Pending
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